为什么这个算法不能正确排序最后一个索引？

Question

我应该编写一个版本的选择排序算法，将最小的数字移到数组的前面，同时将最大的数字移到数组的末尾。我知道它基本上是从两端工作的，所以有两个排序的子数组，但是我的代码似乎放错了数组中的最后一个数字。我的代码：

public static void dualSelectionSort(int[]a) {
    for(int i=0; i<a.length-1;i++) {
        int min=i;
        int max=(a.length-1)-i;
        for (int j=i+1;j<a.length-i;j++) {
            if(a[j]<a[min]) {
                min=j;
            }
            if(a[j]>a[max]) {
                max=j;
            }
        }
        int temp1=a[min];
        int temp2=a[max];
        a[min]=a[i];
        a[max]=a[(a.length-1)-i];
        a[i]=temp1;
        a[(a.length-1)-i]=temp2;
    }
}

如果给定输入 [5,4,3,2,1]，它输出 [1,2,5,3,4] 而不是 [1,2,3,4,5]。我错过了什么？

Answer 1

在外循环的每次迭代中，您以第一个索引 (i) 作为初始最小索引，最后一个索引 (a.length-1-i) 作为初始最大索引开始。然后将这两个指数与 i+1 到 a.length-i-1 范围内的所有指数进行比较。但是如果第一个索引 (i) 实际上包含最大值，你永远不会将它与 a[max] 进行比较，因此 a[max] 将永远不会在内循环结束时包含正确的值。

这是建议的修复方法：

public static void dualSelectionSort(int[]a) {
    for(int i = 0; i < a.length - i - 1; i++) {
        if (a[i] > a[(a.length - 1) - i]) {
            int temp = a[i];
            a[i] = a[(a.length - 1) - i];
            a[(a.length - 1) - i] = temp;
        }
        int min = i;
        int max = (a.length - 1) - i;
        for (int j = i + 1; j < (a.length -1 ) - i; j++) {
            if(a[j] < a[min]) {
                min = j;
            }
            if(a[j] > a[max]) {
                max = j;
            }
        }
        int temp1 = a[min];
        int temp2 = a[max];
        a[min] = a[i];
        a[max] = a[(a.length - 1) - i];
        a[i] = temp1;
        a[(a.length - 1) - i] = temp2;
    }
}

我改变的三件事：

外层循环结束的时间可能比你结束的时间早得多——一次i >= a.length-i-1——因为在每次迭代中你都会找到最小值和最大值，所以你将剩余的未排序数组减少了 2 .
初始化min和max索引时，确保min索引实际包含的值小于max索引。如果 a[i] > a[(a.length-1)-i]，请在将 min 设置为 i 并将 max 设置为 (a.length-1)-i 之前交换它们。
内部循环应该从 i+1 迭代 j 到 (a.length-1)-i-1。

Answer 2

问题出在内部循环中。

从i+1开始。所以比较max的代码其实就是比较a[1]和a[4].

您可以将其更改为 for (int j=i;j<a.length-i;j++)

另外，正如您在评论中看到的那样，在进行上述更改后，代码可能仍然无法正常工作。这会发生，因为 i == max 因此现有的交换方法将不起作用。例如：假设数组 =[6,4,5]，内循环 max =0,min=1.Existing 交换将使它成为 [4,6,6]。因此，交换应该以不同的方式处理。

      if(i==max) {
            swap(a,max,a.length-1-i);
            swap(a,min,i);
        }else {
            swap(a,min,i);
            swap(a,max,(a.length-1)-i);
        }

完整代码如下：

public static void dualSelectionSort(int[]a) {
    for(int i=0; i<a.length-1;i++) {
        int min=i;
        int max=(a.length-1)-i;

        for (int j=i;j<a.length-i;j++) {
            if(a[j]<a[min]) {
                min=j;
            }
            if(a[j]>a[max]) {
                max=j;
            }
        }
        if(i==max) {
            swap(a,max,a.length-1-i);
            swap(a,min,i);
        }else {
            swap(a,min,i);
            swap(a,max,(a.length-1)-i);
        }       
    }
}

public static void swap(int[] a,int i,int j) {
    int temp = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = temp;
}

为什么这个算法不能正确排序最后一个索引？

Why does this algorithm not sort the last index correctly?

java

arrays

sorting

selection-sort